Methodische Unterstützung des Erkenntnisgewinns in der Produktentwicklung durch Konstruktionshypothesen

In der Produktentwicklung generiert der Konstruktionsingenieur Ideen, wie ein technisches
System verbessert werden kann. Die dadurch erwartete Verbesserung wird oft nicht direkt
erreicht, da das reale Systemverhalten im Detail schwer vorherzusehen ist. Der
Konstruktionsingenieur versucht dann, die Ursache des abweichenden Systemverhaltens zu
finden, um sein Produkt weiter verbessern zu können. Dabei bildet er Vorstellungen davon,
wie Ursache und Wirkung im System zusammenhängen.
Dieser Beitrag stellt eine Methode vor, mit welcher der Konstruktionsingenieur überprüfen
... mehr
kann, ob seine Vorstellungen von den Ursachen des Systemverhaltens der Realität
entsprechen. Im Stand der Forschung werden Anforderungen an eine solche Methode
ermittelt. Aus diesen Anforderungen wird ein Entwurf der Methode „Konstruktionshypothese“
erstellt und in einem Live-Lab mit 70 Studierenden angewandt. Dabei zeigte sie Potential zur
Unterstützung des Konstruktionsingenieurs bei der Verifikation seiner Modellvorstellung, aber
auch ihre häufige Anwendung zur Modellbildung, in der sie keine Unterstützung bietet. Auf
Basis dieser Erkenntnisse wird die Methode optimiert, indem die Modellvorstellung der
Ursache in das Formblatt der Methode aufgenommen wird, so dass sie explizit die Verifikation
der Modellbildung fordert. Sie wird anschließend im Detail vorgestellt. Der Ausblick zeigt die
geplante Validierung der Erkenntnisse aus Anwendung und weiteres Entwicklungspotential.

In product engineering the designer develops ideas how to improve technical systems.
However sometimes the intended improvement is not reached, because real system behavior
is difficult to understand. The designer tries to find the causes for the unwanted behavior and
refine the system to improve its functionality. While doing so, he creates mental models of the
relation of the behavior to the systems design. To gain knowledge of the system, he needs to
know, if his model represents the reality correctly. This paper presents a method to support
the design engineer in the verification process of these models through hypotheses. ... mehrIn the
state of the art, requirements of the method are acquired. A concept of the method is derived
and used in a Live-Lab with 70 undergraduate students. The method shows potential to support
the design engineer in verification of models of design-function-relations, however it is often
used to build these models, where it offers no support. Based on that gained knowledge, the
method is optimized. The mental concept of the cause is integrated in the form, therefore it
needs the built model and focuses on the verification. The outlook shows the planned
verification of the changes in the method and further potential of development and usage.